HANSA 01-2021

Dynamische Belastung von Kranen
Bericht B25 | ausschuss für Hafenumschlagtechnik, aHU
Hafentechnische Gesellschaft e. V., HtG
Verfasser aus dem HtG-Fachausschuss
für Hafenumschlagtechnik (aHU) :
dipl.-ing. Uwe Pietryga (Projektleiter)
dipl.-ing. reiner arndt
dipl.-ing. Jörg dzierbicki
dipl.-ing. Gerwin Eilers
dipl.-ing. Jens Fahrbach
dipl.-ing. Bernd Nowoczyn
dipl.-ing. Horst richter
dipl.-ing. Siebelt Siuts
dipl.-ing. Holger Strohbach
Weitere Mitglieder des HtG-Fachausschusses
für Hafenumschlagtechnik
(aHU) zum Zeitpunkt der Berichtfertigstellung
dr.-ing. Jürgen Grießhaber
dipl.-ing. timo Gryzan
dipl.-ing. Jörg lange
dipl.-ing. Sven lüßen
dipl.-ing. Hans-Jürgen Mehrkens
dipl.-ing. Frank rupp
dipl.-ing. antonio Schmidt
dipl.-ing. Martin Schubring
dipl.-ing. Uwe Streb
Herausgegeben im November 2020
ansprechpartner ist der HtG-Fachausschuss
für Hafenumschlagtechnik (aHU)
unter:
https://www.htg-online.de/fachausschuesse/hafenumschlagtechnik/
mitglieder-kontakt/
der Bericht ist online abrufbar unter:
https://www.htg-online.de/fachausschuesse/hafenumschlagtechnik/
ver oeffentlichungen/das-blaue-buch/
Bitte beachten Sie die »Hinweise zur
Nutzung der Berichte und Empfehlungen«
unter B0 am anfang des »Blauen
Buches«.
Inhalt
1 Einleitung
2 Normativer ist-Stand
3 auslegung
4 auswirkungen auf den Kran
4.1 dynamische Beanspruchung
4.2 Betriebsfestigkeit
4.3 regelmäßige Kontrollen des Stahlbaus
und reparaturmaßnahmen
5 aufzählung und Beurteilung möglicher
Ursachen
5.1 Betriebsbedingte Einflüsse
5.2 abweichungen in der Kranschiene
und Katzschiene
5.3 Pufferstoß
5.4 Erdbeben
5.5 Störfall-abschaltungen
5.6 durch Wind angeregte Schwingungen
5.7 dynamische Belastung beim Seetransport
5.8 Überlagerung von dynamischen
Kräften
5.9 Elektronische Pendeldämpfung
5.10 Snag load
5.11 Beanspruchungen durch Prüfungen
6 Wechselwirkung der antriebstechnik
mit dem Krantragwerk
7 Zusammenfassung
aNHaNG Praktisches Beispiel von
Spannungsmessungen am Krantragwerk
1 Einleitung
Es werden zunehmend Schäden in der
Stahlkonstruktion von Container-/ Portalkranen,
nachfolgend Krane genannt,
festgestellt. diese Schäden können bei
nicht rechtzeitiger Erkennung und Beseitigung
zu einem Bruch im Krantragwerk
führen.
Heutige Krane haben üblicherweise höhere
traglasten, größere abmessungen
und höhere Geschwindigkeiten / Beschleunigungen
als vergleichbare Krane
in der Vergangenheit. Bei vorgegebenen
Kranbahn- und Bodenbelastungen und
weiterhin begrenzter Fahrwerksbreite
führt dies zwangsläufig zu gewichtsoptimierten
Konstruktionen mit einer höheren
auslastung der tragwerke und verändertem
Schwingungsverhalten.
Nachteilig auf die lebensdauer wirken
sich hierbei auch die auf den Kran wirkenden
erhöhten dynamischen Belastungen
aus. dabei können in bestimmten
Bereichen der Konstruktion, z.B.
bei Bolzenverbindungen oder rohranschlüssen,
Betriebsfestigkeitsprobleme
auftreten. Bauteilversagen bis zu einem
Kollaps des Krantragwerks können die
Folge sein.
dieser Bericht beschreibt die auftretenden
dynamischen Belastungen. Er gibt
den Betreibern und Herstellern Hinweise
zur Beurteilung der Einflüsse auf die
Betriebsfestigkeit.
die Betrachtungen werden für Container-/
Portalkrane durchgeführt. die ansätze
sind aber auch auf andere Krantypen
übertragbar.
2 Normativer Ist-Stand
Entsprechend aller in der Praxis für
Konstruktion, Berechnung und Bau
von Kranen Verwendung findenden
Krannormen, z.B. die diN 15018, FEM
1.001, diN EN 13001, diN EN 15011,
BS 2576, BS 5400-10, ist für die Krantragwerke
auch der Nachweis der ausreichenden
Betriebsfestigkeit erforderlich.
Für diese Nachweise sind die Spannungsschwingweiten
und die anzahl der Spannungsspiele
relevant. diese ergeben zusammen
das Spannungskollektiv.
die anzahl der normativ berücksichtigten
Spannungsspiele hängt von der anzahl
der arbeitsspiele 1 ab.
die anzahl der Spannungsspiele kann
für bestimmte Bauteile von der anzahl
der lastspiele 2 abweichen.
die gültigen Konstruktions- und Berechnungsnormen
berücksichtigen diesen
Umstand im allgemeinen nur unbestimmt.
diN 15018 weist im Kapitel 7.4.1 allgemein
darauf hin, dass die anzahl der
Spannungsspiele für eine tragwerkskomponente
gleich der anzahl der lastspiele
oder höher sein kann. Ein konkreter Zusammenhang
zwischen last- / arbeitsspiel
und Spannungsspiel wird jedoch
nicht dargestellt.
»7.4.1 Begriffe
»… Die gesamte Anzahl N der Spannungsspiele
kann je nach Kranart für ein Bauteil
gleich der Zahl der lastspiele oder der
arbeitsspiele oder ein Vielfaches davon
sein.«
1 der Begriff arbeitsspiele ist normativ definiert.
2 der Begriff lastspiele ist normativ definiert.
HaNSa – international Maritime Journal 01 | 2021
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